[发明专利]植物双向启动子及其应用

说明书

本发明涉及一种植物启动子BIGDB4及其应用。该启动子的核苷酸序列为序列表中SEQ ID No.1所示的核苷酸序列。实验证明，将本发明的BIGDB4插入载体pMOA34‑G/L中的GUS和LUC之间后转化拟南芥和水稻，获得的转基因植株中均能检测到GUS和LUC的表达，说明启动子BIGDB4具有双向驱动目的基因转录的功能。利用本发明所提供的启动子BIGDB4能够保证多基因在表达量、表达时间和位置同一性的同时，避免多基因插入所引起的基因沉默的现象。

技术领域

本发明涉及植物分子生物学领域中的一种植物双向启动子及其应用。

背景技术

通过导入外源基因使植物获得新的性状并能稳定遗传是植物基因工程的最终目的。花椰菜病毒CaMV 35S启动子作为稳定、高效的外源启动子，一直被人们广泛的使用。然而在转基因过程中由于重复序列的出现会引起基因沉默现象，尤其是进行多个基因导入时，这种现象会更严重，从而严重影响了转基因植株的获得和后代的稳定性。而在进行两个或两个以上基因导入时，通常需要这些基因在表达量、表达时间和位置方面的同一性，进而确保转入基因行使正常的功能，使用35S启动子很难达到这样的要求。这些都是植物基因工程中亟待解决的问题。

对于转基因引起的基因沉默现象人们已经有了比较深入的认识，引起转基因沉默有多种因素，其中最主要的就是重复序列的产生，尤其是多个基因导入时，更人为的造成了多个35S启动子插入的情况，对此至今尚无有效的解决方法。随着基因组学的发展，多种生物基因组测序已完成，经过生物信息学分析人们发现了双向启动子的存在，这为我们利用植物自身的双向启动子进行转基因操作，从而避免多基因插入引起的基因沉默现象提供了可能。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种植物双向启动子。

为了解决上述技术问题，本发明首先提供了一种DNA分子。

上述DNA分子为植物启动子BIGDB4，来源于拟南芥(Arabidopsis thaliana)，其核苷酸序列如下1)或2)或3)所示：

1)序列表中SEQ ID No.1所示的核苷酸序列；

2)在高严谨条件下与序列表中SEQ ID No.1所示的核苷酸序列杂交且具有启动子活性的核苷酸序列；

3)与所述1)或2)的核苷酸序列具有65％以上的同一性，且具有启动子活性的核苷酸序列；具体的，所述同一性为90％以上；再具体的为95％以上；再具体的为96％以上；再具体的为97％以上；再具体的为98％以上；再具体的为99％以上。

其中，序列表中的SEQ ID No.1所示的核苷酸序列由546个脱氧核糖核苷酸组成。

上述高严谨条件是指，将杂交膜置于预杂交液(0.25mol/L磷酸钠缓冲液，pH7.2，7％SDS)中，65℃预杂交30min；弃预杂交液，加入杂交液(0.25mol/L磷酸钠缓冲液，pH7.2，7％SDS，同位素标记的核苷酸片段)，65℃杂交12h；弃杂交液，加入洗膜液Ⅰ(20mmol/L磷酸钠缓冲液，pH7.2，5％SDS)，65℃洗膜2次，每次30min；加入洗膜液Ⅱ(20mmol/L磷酸钠缓冲液，pH7.2，1％SDS)，65℃洗膜30min。

本发明的DNA分子(启动子活性片段)还包括与序列表中SEQ ID No.1所示的核苷酸序列杂交且具有启动子活性的核苷酸序列互补的核苷酸序列。这里使用的术语“互补的”系指遵循碱基配对原则产生的之意。

本领域普通技术人员可以很容易地采用已知的方法，例如定向进化和点突变的方法，对本发明的调控片段的核苷酸序列进行突变。那些经过人工修饰的，具有与本发明分离得到的调控片段的核苷酸序列65％或者更高同一性的核苷酸，只要保持了表达靶基因的启动子活性，均是衍生于本发明的核苷酸序列并且等同于本发明的序列。